ピッチ整列コンベヤ

【課題】構成及び制御が簡素化でき、且つ搬送ローラの有効幅の減少を最小限に抑えることができるピッチ整列コンベヤを提供する。
【解決手段】搬送ローラ２の軸方向一方端に動力伝達手段３を備え、その搬送ローラを架台１の対向する側板に亘って所定間隔をおいて回転可能に架設支持すると共に、該搬送ローラ２は前記動力伝達手段の位置を適宜本数毎、前記架台に互い違い状に配置し、更に、前記架台の両側板に沿って前記搬送ローラの動力伝達手段と連繋して動力を伝達する駆動部４，４’を配置し、且つその両駆動部の回転に速度差をつけた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は搬送方向のピッチが不規則な被搬送物を、搬送しながら一定ピッチに整列して搬送するピッチ整列コンベヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
加工食品の製造ライン等では、製造装置や加工機から物品が順次排出され、次工程にコンベヤで搬送されるが、次工程の作業内容等によっては搬送方向のピッチが不規則な物品（被搬送物）を一定ピッチに整列して搬送する必要がある。この搬送方向のピッチが不規則な被搬送物を、搬送しながら一定のピッチに整列して搬送するコンベヤとして、搬送面を構成するローラの回転速度に速度差をつけることで整列させるコンベヤが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
前記特許文献１に開示のコンベヤは、複数本のローラを並設支持したローラユニットを機台に取着部材を介して複数基設置し、他方、機台の一側方には前記ローラユニットを構成するローラの本数と同数の駆動軸を前記ローラユニットと直角に交差して配置し、且つ該駆動軸に駆動磁石を一体回転状に配設し、その駆動磁石と前記ローラの軸方向一端部に一体回転可能に配設した従動磁石の磁力により、各ローラユニットのローラが磁力によって回転駆動するようにし、更に前記各駆動軸はモータで独立駆動すると共に、回転速度を周期的に変化させるというものである。そして、ローラユニットの各ローラの回転速度の位相を搬送方向に向けて順にずらすように設定した。
【０００４】
それにより、ローラの回転速度が周期的に変化すると共に、各ローラの回転速度の位相を搬送方向に向けて順にずらすことで、ローラ群で形成される搬送面にランダムな状態で載置された物品を、搬送中にローラの軸方向に整列することができるとしている。
【０００５】
しかし、特許文献１に開示のコンベヤはローラユニットの各ローラの回転速度の位相を搬送方向に向けて順にずらす為、駆動軸はローラユニットを構成するローラの本数と同数だけ設置する必要があり、しかも、それら各駆動軸は別々のモータで駆動し、回転速度を周期的に変化させる制御が必要である。
従って、コンベヤの構成が複雑化し、且つ駆動源のモータの台数も多く、ローラユニットを構成するために従動磁石の取り付け位置が異なる複数種類のローラを用意する必要があり、製作コストが高騰するという問題点を有する。
又、駆動軸を回転する各モータは、ローラの回転速度が周期的に変化するように制御する必要があり、その為に制御が複雑になるという問題点を有する。
更に、ローラユニットに配設する従動磁石群と、駆動軸に配設する駆動磁石群は、物品搬送方向と交差する幅方向一方から他方に向けて斜状に配置されているため、ローラの有効幅（搬送に供する幅）が狭くなるという問題点を有し、有効幅が狭くなるのを防止するためには、予め磁石群の配設領域分を確保してローラの軸長を長くする必要がある。しかし、その場合はコンベヤの機幅が幅広くなり、これに連接するコンベヤの機幅が不揃いになるなどの問題を有する。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−８７１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記した従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたもので、構成及び制御が簡素化でき、且つ搬送ローラの有効幅の減少を最小限に抑えることができるピッチ整列コンベヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する為に本発明のピッチ整列コンベヤは、搬送ローラの軸方向一方端に動力伝達手段を備え、その搬送ローラを架台の対向する側板に亘って所定間隔をおいて回転可能に架設支持すると共に、該搬送ローラは前記動力伝達手段の位置が適宜本数毎、前記架台に互い違い状に配置し、更に、前記架台の両側板に沿って前記搬送ローラの動力伝達手段と連繋して動力を伝達する駆動部を配置し、且つその両駆動部の回転に速度差をつけた構成を特徴とする（請求項１）。
前記搬送ローラは、回転する支軸の外周側に樹脂製の短筒を軸方向に沿い複数個を嵌着し、且つ該短筒を支軸に対して遊転可能、又は一体回転可能とした短筒装着タイプ、或いは回転する支軸のみで短筒を備えない軸単体タイプの何れでもよい。
【０００９】
前記駆動部から搬送ローラに動力を伝達する方式としては、丸ベルト、平ベルト、チェーン、歯車、Ｖベルト等を用いた動力伝達として一般的な接触型の動力伝達方式、或いは非接触型の動力伝達方式の何れでもよい。
又、前記搬送ローラを架台に互い違い状に配置するとは、動力伝達手段の配置側を揃えた複数本の搬送ローラからなる群を１ブロックとした場合、そのブロック単位毎に動力伝達手段の配置側が架台の両側板に対して交互に位置するように配置することを意味する。
【００１０】
上記手段によれば、架台の両側板に沿って配置した駆動部を駆動すると、その駆動部と連繋する搬送ローラが駆動回転され、しかも前記駆動部は回転に速度差が付いていることで、搬送方向に向かって回転速度が速い領域（ブロック）と回転速度の遅い領域（ブロック）が交互に配置される。それにより、搬送ローラ上に搬送方向のピッチが不規則に載置された被搬送物は、速度差がある領域を搬送方向上流側から下流側に向かって移動する間に不規則なピッチを一定ピッチに整列することができる。
そして、コンベヤを構成する搬送ローラは軸方向の端部に動力伝達手段を備えた１種の搬送ローラでよく、また、駆動部も架台の幅方向両側に配置する二系統のみでよいため、コンベヤの構成、制御を簡素化することができる。
【００１１】
そして、駆動部から搬送ローラへの動力伝達方式を磁力の吸引・反発作用を利用した非接触型の動力伝達方式（請求項２）とした場合は、接触型の動力伝達方式に比べて摩耗、発塵、及び騒音が少なく、衛生的且つ快適な作業環境を確立でき、食品加工の製造ライン等に好適である。
【００１２】
前記動力伝達手段を非接触型の動力伝達方式とした場合、搬送ローラは駆動部と完全に遊離している為、搬送ローラを架台に対し鉛直方向に着脱可能としてもよい（請求項３）。その着脱可能とする構成として、例えば、前記搬送ローラの支軸の両側部に軸受を一体に備え、他方、架台の両側板には前記軸受を収容し、且つ前記軸受の鉛直方向への離脱を許容する受部材を備えた構成とする（請求項４）。
【００１３】
上記手段によれば、搬送ローラが架台に対し鉛直方向に着脱可能であるため、搬送ローラを鉛直方向に引き上げて外した搬送ローラを、動力伝達手段の位置が取り外し前と反対側となるように１８０度反転して架台に再セットする。それにより、再セットした搬送ローラの動力伝達手段は架台のもう一方の側板に沿って配置した駆動部と連繋して駆動回転可能となる。従って、前記速度差を有する領域を構成する搬送ローラの本数を簡単に増減できる。因って、被搬送物の搬送方向の長さ等に応じて前記速度差の領域を容易に変更調整することができる。
【００１４】
又、前記両駆動部の回転に速度差をつける方法としては、例えば、一方の駆動部を連続運転、他方の駆動部を間欠運転とする方法（請求項５）、或いは両方の駆動部が連続運転で、且つ両方の駆動部を変速回転とする方法（請求項６）等が挙げられる。尚、両方の駆動部を変速回転して速度差をつける形態としては、両方の駆動部の変速回転に高低差をつける方法に限らず、一方の駆動部を定速回転、他方の駆動部を前記定速回転と異なる速度（定速回転＞変速回転、定速回転＜変速回転）の変速回転としてもよい。
【００１５】
両駆動部の回転に速度差をつける方法として連続運転／間欠運転の方式を採用した場合、搬送区間中に搬送停止の区間（間欠運転領域）が交互に存在する。それにより、不規則なピッチは前記停止区間で収束されるため、短い搬送区間で整列させることが可能となる。
又、両方の駆動部を変速回転（定速回転／変速回転を含む）とした場合、変速回転の速度を停止に近づけることで前記収束への搬送距離を短くすることができる。即ち、変速回転の回転を調整することで一定ピッチに整列するのに要する時間（搬送距離）を適宜調整することができる。しかも、急激な停止動作が無いため、被搬送物に与える衝撃を軽減することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のピッチ整列コンベヤは請求項１記載の構成により、コンベヤの構成、制御を簡素化できるピッチ整列コンベヤを提供することができる。
そして、請求項２記載の構成により、発塵、騒音の少ないコンベヤとすることができ、衛生的且つ快適な作業環境を確立でき、食品加工の製造ライン等に好適なものとなる。
又、請求項３、４記載の構成により、速度差を有する領域を構成する搬送ローラの本数を簡単に増減できる。因って、被搬送物の搬送方向の長さ等に応じて前記速度差の領域を容易に変更調整することができる。
【００１７】
更に、請求項５記載の構成により、短い搬送区間で整列させることが可能となる。また、請求項６記載の構成により、変速回転の速度調整により一定ピッチに整列させるのに要する搬送区間を簡単に調整することができる。しかも、急激な停止動作が無いため、被搬送物に与える衝撃を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係るピッチ整列コンベヤの実施の一例を図面に基づいて説明する。
図１乃至図３はピッチ整列コンベヤの全体構成を示し、そのピッチ整列コンベヤＡは所定の高さに形成した架台１と、前記架台１に架設して搬送面を構成する軸方向の一側部に動力伝達手段３を備えた搬送ローラ２と、前記架台１の幅方向両側に配置され前記搬送ローラ２を駆動回転する駆動部４，４’とで構成されている。
【００１９】
前記架台１は、所定間隔をおいて対向する一対の側板１ａ，１ａ’と、前記側板１ａ，１ａ’を所定の高さに支持する脚１ｂ，１ｂ’、前記脚１ｂ，１ｂ’を連結一体化する連結杆１ｃとで構成されている。
前記側板１ａ，１ａ’はアルミ材の押し出し成形品の型材で構成され、その側板１ａ，１ａ’の対向する内側面に搬送ローラ２の軸端部を支持する受部材６と、前記搬送ローラ２を駆動回転する駆動部４，４’の駆動軸を支持する支持部材７が固着されている。
前記受部材６は、合成樹脂製の平板に、搬送ローラ２の軸側部に取り付けられる軸受５，５’を収容し、且つ鉛直方向への離脱を許容する上方が開放された略Ｃ形の軸受収容部６ａが一定間隔（搬送ローラの設置間隔）をおいて形成されている。それにより、搬送ローラ２は架台１に対して着脱可能となり、搬送ローラ２の交換、搬送ローラの付け替え、設置本数の増減等を容易に行うことが可能となる。
【００２０】
又、側板１ａ，１ａ’の上端には該側板１ａ，１ａ’に固着した受部材６に亘って架設支持する搬送ローラ２の動力伝達手段３部分を被覆するカバー８が取り付けられている。そして、そのカバー８には磁気シールドプレート９が取り付けられ、搬送面に磁気が影響しないように構成されている。
【００２１】
前記架台１の対向する側板１ａ，１ａ’に亘って架設支持する搬送ローラ２は、支軸２ａの周囲に樹脂製の短筒状のローラ２ｂを多数嵌着し、且つ前記支軸２ａの一側部に動力伝達手段３の従動マグネットリングが一体回転可能に嵌合固着され、更に支軸２ａの両側端に軸受５，５’が取り付けられて構成されている。
そして、この搬送ローラ２が前記架台１の側板１ａ，１ａ’の内側面に固着した受部材６に亘り且つ機長方向に向かい一定の間隔で回転可能に架設支持されて搬送面が構成され、その搬送面を構成する各搬送ローラ２を駆動回転する駆動部４，４’が前記架台１の幅方向両側に位置する側板１ａ，１ａ’に沿って配置されている。
【００２２】
前記搬送ローラ２の軸方向の一側部に固着する動力伝達手段（従動マグネットリング）３は、磁力の吸引と反発作用を利用した非接触型の動力伝達方式を構成する駆動部４，４’と対向する部材で、永久磁石を用いて略短筒状に形成され、その周面にＮ極帯とＳ極帯とが軸方向に沿って交互に螺旋状に着磁して構成されている。
【００２３】
前記搬送ローラ２の動力伝達手段（従動マグネットリング）３に動力を伝達する駆動部４，４’は、駆動マグネットリング１１を固着した駆動軸１０と、その駆動軸１０を駆動回転するモータ１２とで構成されている。
前記駆動軸１０は、機長と略同じ長さを有した長尺の軸で構成され、その駆動軸１０の外周に駆動マグネットリング１１が、搬送ローラ２の動力伝達手段（従動マグネットリング）３と対応するよう搬送ローラ２の設置間隔と同じ間隔で嵌着固定されている。
【００２４】
前記駆動マグネットリング１１は、前記動力伝達手段（従動マグネットリング）３と同様、永久磁石を用いて略短筒状に形成され、その周面にＮ極帯とＳ極帯とが軸方向に沿って交互に螺旋状に着磁して構成されている。
【００２５】
上記駆動マグネットリング１１を軸方向に一定間隔で固着した駆動軸１０は、前記架台１の側板１ａ，１ａ’の内側面に機長方向に所定間隔で固着した支持部材７に亘って回転可能に架設支持され、その駆動軸１０は前記側板1ａ，１ａ’の下端間に架設した台板１３上に載置固定したモータ１２によって駆動回転するように構成されている。
前記モータ１２から駆動軸１０への動力伝達は、モータ１２の出力軸及び駆動軸１０にプーリを固着し、その両プーリに亘ってベルトを巻き架けて動力を伝達できるように構成されている。尚、モータ１２によって駆動軸１０を駆動する方式は、図示のベルト伝達に限らず、その他の接触型動力伝達（チェーン方式、歯車方式等）、或いは磁力の吸引と反発作用を利用した非接触型の動力伝達方式としてもよい。
【００２６】
前記駆動部４，４’の駆動軸１０が架台１の幅方向両側の側板１ａ，１ａ’に沿って配置され、その駆動軸１０に固着された駆動マグネットリング１１と、両側板１ａ，１ａ’間に架設した搬送ローラ２の従動マグネットリング３が対応することで、該搬送ローラ２は非接触型の動力伝達方式で駆動回転される。
そして、前駆駆動部４，４’は両者の回転に速度差がつくように制御されている。両駆動部４，４’の回転に速度差をつける制御としては、下記の方式が挙げられる。
（１）一方の駆動部４’を連続運転、他方の駆動部４を間欠運転とする。間欠運転はタイマによって制御する。
（２）両方の駆動部４，４’とも連続駆動で、且つ一方の駆動部４’を定速回転、他方の駆動部４は変速回転（変速＜定速）とする。
尚、駆動部４，４’の何れを連続運転、定速回転、間欠運転、変速回転とするかは自由である。
【００２７】
従って、搬送面を構成する多数本の平行な搬送ローラ２を、該搬送ローラ２に装備される動力伝達手段（従動マグネットリング）３が駆動部４又は駆動部４’と対応するように架設することで、搬送面を構成する搬送ローラ２の回転に速度差がつき、それにより搬送面上にランダムに載置又は供給された被搬送物Ｗは搬送方向下流側に移動しながら被搬送物Ｗ相互間の搬送方向のピッチ（間隔）が調整される。
搬送方向のピッチ（間隔）を一定に整列する為に前記搬送ローラ２をある本数宛纏めて１グループとし、そのグループ毎の動力伝達手段（従動マグネットリング）３が駆動部４、駆動部４’と交互に対応位置するように架設する。その場合、１グループの搬送方向に沿った領域（ブロック）の長さは、少なくとも被搬送物Ｗの搬送方向に沿った長さと略同じかそれより長く形成する。従って、前記１グループを構成する搬送ローラ２の本数は、被搬送物Ｗの長さ、及び搬送ローラの口径、搬送ローラのピッチ（取付間隔）等によって決定される。図示例では搬送ローラ２を５本で１グループが構成されている。
【００２８】
例えば、図示例の如く構成したピッチ整列コンベヤＡを、前記（１）の方式で運転した場合、駆動部４’（搬送方向に向かって左側の駆動部）と動力伝達手段（従動マグネットリング）３が対応する領域Ｘの搬送ローラ２は連続回転し、駆動部４（搬送方向に向かって右側の駆動部）と動力伝達手段（従動マグネットリング）３が対応する領域Ｙの搬送ローラ２は間欠回転する。それにより、ある一定時間は領域Ｘ及び領域Ｙの全ての搬送ローラ２が回転して被搬送物Ｗを搬送方向に向かって搬送し、次の一定時間は領域Ｘの搬送ローラ２のみが回転し、領域Ｙの搬送ローラ２は回転を停止する。それにより、被搬送物Ｗは一定時間回転を停止する領域Ｙの範囲で被搬送物Ｗが貯溜され、その貯留と搬送が交互に行なわれることで、搬送方向下流側に移動するにつれて搬送方向に沿った被搬送物Ｗのピッチは一定ピッチに整列される。
【００２９】
又、（２）の方式で運転した場合、領域Ｘは連続運転且つ定速回転、領域Ｙは連続運転且つ変速回転であるから、前記（１）の場合にある被搬送物Ｗの停止貯留という動作はなく、連続した移動の中に交互に存在する変速移動（変速＜定速）によって被搬送物のピッチ（間隔）が徐々に一定ピッチに整列される。
そして、上記した（１）、（２）の何れの運転制御においても、シーケンサや基板等を用いる複雑な速度制御は必要なく、二系統の駆動部４，４’を一般的な速度制御（定速/変速）で制御し、間欠運転はタイマを使用して制御することができる。コンベヤの一般的な速度制御としては、（ａ）スピードコントロールモータを使用しボリュームで電気抵抗値を調整して速度を変える、（ｂ）インバータ変速、（ｃ）ＤＣモータ変速が挙げられる。
【００３０】
図６は搬送ローラ２を左右反転させて入れ替える操作を示す図で、図６（ａ）に示すように駆動部４’と搬送ローラ２の動力伝達手段（従動マグネットリング）３が対応するように架設されている搬送ローラ２を、動力伝達手段（従動マグネットリング）３が反対側の駆動部４（図示省略）と対応するように変更する場合、側板１ａ，１ａ’の上面を取り付けられているカバー８を外し、受部材６の上方を開放状態とし、搬送ローラ２を上方に引き上げて搬送ローラ２の支軸２ａの両側に固着されている軸受５，５’を前記受部材６から離脱させ、搬送ローラ２を取り外す。
そして、その取り外した搬送ローラ２を左右反転させて、動力伝達手段（従動マグネットリング）３を備えない側端が駆動部４’と対応するように配置して、両端の軸受５，５’を受部材６に上方より押し込んで架設支持し、最後にカバー８を取り付けて完了する。
上記操作を行うことで、例えば図７に示すように領域Ｘ、領域Ｙを構成する搬送ローラ２の本数を簡単に変更（図示例では５本→３本に減少）することができる。
【００３１】
前示実施例は搬送面を構成する搬送ローラとして支軸２ａに樹脂製の短筒状のローラ２ｂを嵌着した構成を示したが、図８（但し、駆動軸１０は省略）及び図９に示すように搬送ローラ２’は短筒を備えない支軸２ａ単体で構成されたものでもよい。その場合、動力伝達手段（従動マグネットリング）３、及び軸端の軸受５，５’は前示実施例と同様に構成する。又、駆動部４，４’の構成も前示実施例と同じである為、同一部材は同一符号を付し説明を省略する。
【００３２】
又、本発明のピッチ整列コンベヤは架台１の幅方向両側に駆動部４，４’を備え、搬送ローラ２の左右付け替えで、該搬送ローラ２の動力伝達手段（従動マグネットリング）３が対応する駆動部を変更することができる。従って、搬送面を構成する全ての搬送ローラ２の動力伝達手段（従動マグネットリング）３を一方の駆動部、例えば駆動部４’と対応するように配置し、且つその駆動部４’のみを駆動させた場合、一般的なローラコンベヤとして転用することができる。
【００３３】
本発明は図示した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更可能である。
（１）図示の実施の形態では、搬送ローラを駆動回転する駆動方法として非接触型の駆動方法としたが、これに限定されず接触型の駆動方法（例えば、丸ベルト駆動、チェーン駆動、平・Ｖベルト駆動等）でもよい。但し、搬送ローラを上下方向に着脱可能とする場合はチェーン駆動、平・Ｖベルト駆動が有効である。
（２）図示の実施の形態では、側板を型材で構成した例を示しているが、これに限定されず、平板で構成してもよい。
（３）非接触型の駆動方法において、駆動伝達が可能であれば、駆動マグネットリング及び従動マグネットリングのＳ極帯とＮ極帯の着磁形態は螺旋状に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係るピッチ整列コンベヤの実施の一例を示す平面図。
【図２】同正面図。
【図３】同側面図。
【図４】要部の拡大斜視図。
【図５】搬送ローラ端部の支持構造を示す一部切欠平面図。
【図６】搬送ローラの付け替えを示す縦断側面図で、（ａ）は搬送ローラを取り外す状態、（ｂ）は取り外した搬送ローラを反転して取り付ける状態を示す。
【図７】搬送ローラを付け替えて領域を構成する本数を変更した平面図。
【図８】搬送ローラの変形例を示す平面図。
【図９】同側面図。
【符号の説明】
【００３５】
Ａ…ピッチ整列コンベヤ１…架台
１ａ，１ａ’…側板２…搬送ローラ
３…動力伝達手段４，４’…駆動部
５，５’…軸受６…受部材
Ｗ…被搬送物

【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送ローラの軸方向一方端に動力伝達手段を備え、その搬送ローラを架台の対向する側板に亘って所定間隔をおいて回転可能に架設支持すると共に、該搬送ローラは前記動力伝達手段の位置を適宜本数毎、前記架台に互い違い状に配置し、更に、前記架台の両側板に沿って前記搬送ローラの動力伝達手段と連繋して動力を伝達する駆動部を配置し、且つその両駆動部の回転に速度差をつけたことを特徴とするピッチ整列コンベヤ。
【請求項２】
前記動力伝達手段は、磁力の吸引・反発作用を利用した非接触型の駆動方式であることを特徴とする請求項１記載のピッチ整列コンベヤ。
【請求項３】
前記搬送ローラは架台に対し鉛直方向に着脱可能としたことを特徴とする請求項２記載のピッチ整列コンベヤ。
【請求項４】
前記搬送ローラは支軸の両側部に軸受を一体に備え、他方、架台の両側板には前記軸受を収容し、且つ前記軸受の鉛直方向への離脱を許容する受部材を備えていることを特徴とする請求項３記載のピッチ整列コンベヤ。
【請求項５】
前記架台の幅方向両側に配置する駆動部の速度差は、一方の駆動部が連続運転で、他方の駆動部が間欠運転であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載のピッチ整列コンベヤ。
【請求項６】
前記架台の幅方向両側に配置する駆動部の速度差は、両方の駆動部が連続運転で、且つ両方の駆動部は変速回転であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載のピッチ整列コンベヤ。

【図１】